Устройство для отопления транспортного средства

8. Устройство по пп. 1-7, отличающееся тем,что жидкостно-воздушный теплообменник содержит два ряда труб, расположенных ДРУГ за другом в направлении прохождения воздуха,при этом трубы переднего ряда соединены с трубами заднего ряда с одной стороны упомянутого теплообменника, другой своей стороной присоединенного к отопителю.9. Устройство по пп. 1-8, отличающееся тем,что отопитель выполнен с фланцем и присоединен к жидкостно-воздушному теплообмен Изобретение относится к отоплению транспортного средства, включающемуа) отопитель, работающий путем сжигания жидкого топлива с теплообменником отработавшего газа/жидкости, в) и жидкостно-воздушный теплообменник для подачи нагретого воздуха для отопления транспортного средства, который связан жидкостным потоком с теплообменником отработавшего газа/ жидкости.Такое отопление транспортного средства известно, например, из документов заявка США 700888 и заявка США 758031. При этом отопитель предусмотрен в месте, удаленном от жидкостно-воздушного теплообменника и соедннен с ним посредством длинных гидропроВОДОВ.Кроме того, из заявки ФРГ 3718611 известно отопление транспортного средства, которое включает жидкостно-воздушный теплообменник, подключенный к охлаждающему контуру двигателя, и отопитель с теплообменником отработавшего газа/ воздуха, причем оба теплообменника расположены раздельно друг за прутом в канале для воздуха для отопления транспортного средства.Соответствующее изобретению отопление транспортного средства отличается тем, что жидкостно-воздушный теплообменник и отопитель образуют комбинированное устройство для отопления, в котором жидкостно-воздушный теплообменник и, по меньшей мере, часть отопителя, содержащая теплообменник отработавшего газа/ жидкости, объединены вместе.Таким образом, устройство для отопления транспортного средства, согласно изобретению,отличается пространственно компактно объеднненным жидкостНо-воздушным теплообменником и отопителем, что облегчает и рационализирует монтаж и что, прежде всего, позволяет избежать тепловые потери, которые возникали в случае до сих пор в раздельно расположенном отопителе и жидкостно-воздушном теплообменнике. Перенос тепла по 10пику посредством отбортованного вокруг фланца основания трубы упомянутого теплообменника.10. Устройство по пп. 4-9, отличающееся тем, что оно размещено на транспортном средстве в месте расположения жидкостно-воздушного теплообменника.средством жидкости к жидкостно-воздушному тсплообменнику происходит с исключением длинных путей течения за пределами устройства для отопления и связанных с этим потерь тепла в окружающую среду.Предпочтительно устройство для отопления,которое содержит теплообменник отработавшего газа/ жидкости с кольцевой полостью, через которую проходит жидкость, и которое снабЖено отклоняющими поток средствами для СОзцания в кольцевой полости потока жидкости,имеющего винтовую траекторию. Это оптимизирует условия теплопередачи в отопителе.Устройство для отопления, соответственно отопитель, предпочтительно содержит, в частности, встроенный насос для циркуляции жидкости через теплообменник отработавшего газа/жидкости и через жидкостно-воздушный теплообменник. Это также служит исключению длинных путей течения для теплонесущей жидкости.Устройство для отопления предпочтительно является отопителем с встроенной горелкой и вентилятором для воздуха, необходимого для сгорания. Однако ниже также будут указаны благоприятные, альтернативные возможности для отделения головки горелки и/ или обеспечения отопителя воздухом, необходимым для сгорания.Соответствующее изобретению отопление транспортного средства может быть использовано для транспортных средств практически любого типа, однако оно особенно пригодно в случае транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания. В качестве примеров транспортных средств, в которых может быть применено соответствующее изобретению отопление транспортных средств, можно назвать следующие легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили (для отопления кабины водителя и/ или пространства для груза), жилые автомобили, автомобили для обслуживания строительных работ, экскаваторы,автомобильные краны, парусные яхты и тд.Если в транспортном средстве, в которое Встроено соответствующее изобретению отопЛЕНИС, речь ИДТ О ТрЗХ-СПОРТНОМ СрВДСТВЕ С двигателем внутреннего сгорания, то устройство для отопления предпочтительно подключено к контуру охлаждающей жидкости транспортного средства. Устройство для отопления может работать как так называемое отопление при неработающем двигателе, которое при неработающем двигателе внутреннею сгорания подает тепло для отопления внутреннего пространства транспортного средства и/ или для предварительного нагрева двигателя внутреннего сюрания перед его пуском. Однако устройство для отопления может быть использовано в качестве дополнительного отопления, которое подает дополнительное тепло в таких рабочих состояниях, в которых двигатель внутреннею сгорания не обеспечивает достаточного тепла для отопления внутреннего пространства транспортного средства. Наконец, устройство для отопления может быть предусмотрено в качестве единственного источника отопления, в частности, для транспортных средств без двигателя внутреннего сгорания или для транспортных средств, двигатель внутреннею сгорания которых вообще не предназначен для отопления.Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения, контур охлаждающей жидкости имеет байпасный трубопровод для короткого соединения выпуска жидкости жидкостно-воздушного теплообменника со впуском жидкости отопителя и управляющий клапан для управления отношением расхода жидкости через байпасный трубопровод к расходу жидкости через двигатель внутреннего сгорания. Посредством управляющего клапана можно регулировать часть теплонесущей жидкости, направляемой непосредственно обратно к отопителю и к двигателю внутреннею сгорания. Предпочтительным режимом работы является тот режим работы, при котором на определенное время до преднамеренного входа в траспортное средство отопитель включается, и весь поток теплонесущей жидкости подается из жидкостно-воздушного теплообменника непосредственно снова в отопитель. По истечении некоторою времени часть этого потока теплонесущей жидкости перед направлением обратно к отопителю подводится в двигатель внутреннею сгорания, чтобы ею предварительно нагреть перед нуском. Эта часть может быть одинаковой или по истечении некоторого времени увеличена до 100. Переходом в названную последней рабочую фазу, который может также происходить с постепенным увеличением части потока теплонесущей жидкости, можно предпочтительно управлять с помощьюсоответствующего выключателя с часовым механизмом или на основании температуры, которой достигла теплонесущая жидкость. Для управления на основании температуры теплонесущей жидкости эта температура может регистрироваться, в частности, на переходе от отопителя в жидкостно-воздушт-тьтй теплообменник или на выходе жидкостно-воздушного теплообменника, или на входе отопителя. Соответствующим средством является термостатныи клапан в качестве управляющею клапана. В усовершенствованном варианте осуществления изобретения жидкостно-воздушньгй теплообменник содержит два ряда труб,расположенных друг за другом в направлении протекания воздуха, причем трубы переднего ряда труб соединены на первой стороне теплообменника с трубами заднего ряда труб, а отопитель присоединен к противоположной второй стороне теплообменника. Вследствие этою противоположная отопителю первая сторона жидкостно-воздушного теплообменншса является стороной только отклоняющей поток жидкости, так что теплонесущая жидкость циркулирует по возможно кратчайшему пути. Кроме того, на обращенной к отопителю стороне отопительного устройства могут быть беспроблемно предусмотрены элементы присоединения к контуру охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания. Предпочтительное, конструктивно особенно простое выполнение монтажного соединения между жидкостно-воздуппгым теплообменником и отопителем выглядит так, что отогпттель имеет фланец, и что соседнее с отопителем основание трубы жидкостно-воздушного теплообменника отбортовано вокруг фланца. Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения, отопительное устройство имеет типоразмер, который по существу соответствует или немного больше типоразмера жидкостно-воздушных теплообменников, имеющихся в прежних транспортНЫХ средствах, для отопления внутреннею пространства транспортною средства. Всшедствие этого, предпочтительно, устройство для отопления может быть установлено в том месте транспортною средства, где обычно располагается жидкостно-воздущный теплообменник отопления транспортною средства. Предпочтительно для снабжения топливом устройства для отопления предусматривается промежуточный бак, который при работе двигателя внутреннего сгорания наполняется с помощью топливного насоса. Этот промежуточный бак может быть расположен выше, чем устройство для отопления. Вследствие этою можно работать с подачей топлива за счет силы тяжести из промежуточною бака в устройство для отопления, управление кото 7 ВУ 1306 С 1 врым может, например, осуществляться с помощью магнитного клапана, и сэкономить собственный насос подачи топлива для устройства. Промежуточный бак, который может иметь размер, равный, например, 1-5 л,наполняется во время работы двигателя внутреннего сгорания тогшивом, предпочтительно посредством все равно имеющейся в случае двигателей внутреннего сгорания системы впрыскивания обратного трубопровода от двигателя внутреннею сгорания к баку транспортного средства.Следует указать на то, что описанное снабжение топливом с помощью промежуточного бака может быть использовано также и в случае отопителей транспортных средств, которые скомбинированы с образованием устройства для отопления без жидкостно-воздушного теплообменника.Соответствующее изобретению устройство для отопления может быть расположено в воздушном и распределительном коробе, обычно имеющемся в транспортном средстве и служащем для вентилирования, отопления и распределения воздуха. Жидкостно-воздушиый теплообменник может быть снабжен воздуходувкой, предпочтительно на стороне подводимого потока. Вентиляционная и отопительная система может быть оснащена устройством циркуляции воздуха, так что воздуходувки со стороны всасывания на выбор связана либо с внешним воздухом, либо с внутренним воздухом транспортного средства. В вентиляционную и отопительную систему может быть встроен кондиционер транспортного средства. Устройство для отопления может также быть встроено в кондиционер транспортного средстНа.Посредством изобретения также создается работающая на топливе теплообменная система для отопления транспортных средств с- воздуходувкой, вентилятор которой со стороны всасывания на выбор связан с внешним воздухом (свежий воздух) или с внутренним воздухом транспортного средства (циркулирующий воздух),- теплообменншсом, питаемым от охлаждающего контура двигателя, который расположен внутри воздушного и распределительного короба на стороне отводимого воздуха вентилятора,- воздухонаправляющей и распределительной системой, которая питается свежим воздухом непосредственно от воздуходувки или тепльш воздухом опосредованно от воздуходувки при промежуточном включении теплообменника и которая выходит во внутреннее пространство транспортного средства, отличающаяся тем, что вместо имеющегося со стороны транспортного средства теплообменникамежду воздуходувкой и воздухонаправляющей и распределительной системой предусмотрен отопитель, встроенньпдг в теплообменник и работающий на топливе, который имеет камеру сгорания, причем тепло, генерируемое путем сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания, передается воде охлаждающего контура двигателя, которая циркулирует через теплообменник, непосредственно омываемый потоком воздуха, генерируемого воздуходувкой. При этом воздух нагревается и переносится во внутреннюю часть транспортного средства.Обычно внутреннее пространство транспортного средства отделено от моторного отделения транспортного средства стенкой из листа, так называемой передней стенкой. Возможно головку горелки устройства для отопления расположить на передней стенке со стороны,противоположной внутреннему пространству транспортного средства, отдельно от собственного устройства для отопления.Ниже изобретение и варианты его осуществления будут еще более подробно объяснены с помощью представленных в виде чертежей примеров исполнения, На фигурах изображено следующеефиг. 1 - устройство для отопления в вертикальном разрезе, фиг. 2 - устройство, показанное на фит. 1,в горизонтальном разрезе, фиг. 3 - включение устройства, показанного на фиг. 1 и 2, в контур охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, фиг. 4 - второй вариант исполнения устройства для отопления в разрезе вдоль оси камеры сгорания, фиг. 5 - устройство, показанное на фиг. 4,в поперечном разрезе, фиг. 6 - пространственное расположение устройства, показанного на фиг. 4 и 5, в транспортном средстве.Устройство для отопления 1, показанное на фиг. 1 и 2, состоит из жидкостно-воздущного теплообменника 2 и непосредственно с ним собранного отопителя 2, который генерирует тепло путем сжигания бензина или дизельного топлива. Воздух проходит по стрелке 3 через теплообменник 2 и, будучи нагретым в теплообменнике 2, поступает во внутреннее пространство подлежащего отоплению легкового автомобиля. Прохождение воздуха через теплообменник 2 происходит вследствие скоростного напора, возникающего при движении транспортного средства в соответствующих местах входа воздуха, и/или с помощью воздуходувки теплообменника 2. Может быть предусмотрено, чтобы отопительная система транспортного средства имела так называемуюустановку циркуляции воздуха, так ЧТО В ЭТОЙ установке воздух всасывается в теплообменник 2 не снаружи, а из внутренней части транспортного средства.Теплообменник 2 имеет в направлении 3 прохождения воздуха расположенные друг за другом передний ряд 4 труб и задний ряд труб 5, причем в каждом ряду 4, 5 труб имеется несколько расположенных друг над другом горизонтальных труб б. Все трубы 6 соединены друг с другом с помощью тонких листовых ребер. Через трубы 6 переднего ряда 4 труб по направлению взгляда на фшк 1 и 2 - жидкость проходит справа налево, в то время как через трубы 6 заднего ряда 5 труб жидкость проходит слева направо. На своей левой на фиг. 1 и 2 первой стороне теплообменник 2 имеет водяной короб 7, проходящий по высоте теплообменника 2. Водяной короб 7 образован продольно вытянутой, чашеобразной деталью из синтетического материала, которая посредством отбортованного края соседнего основания 8 трубы закреплена на теплообменнике 2. Через внутреннюю часть водяного короба 7 трубы переднего ряда 4 труб соединены по течению с трубами заднего ряда 5 труб.Из отопителя 9 подробно показаны лишь нижняя концевая область камеры 10 сгорания,которая окружена открытой снизу трубой 11,теплообменник 12 отработавшего газа/жидкости и различные, описываемые ниже, проходы жидкости. Верхняя область отопителя 9 указана лишь схематично. Здесь по существу находятся воздуходувка для воздуха,необходимого для сгорания, верхняя область камеры 10 сгорания, устройство для мелкораспределенного введения жидкого топлива в камеру сгорания и устройство для зажигания. Отопитель 9 питается топливом с помощью встроетптого или установленного на некотором расстоянии насоса. До исполнения перехода к жидкостно-воздушному теплообменнику 2 отопитель 9 является известным отопителем, который, например, используется в случае до сих пор уже выпускаемых устройств для отопления транспортного средства при неработающем двигателе.Теплообменник 12 отработавшего газа/жидкости по существу состоит из металлической части 13, которая имеет форму горшка, вытянутого в вертикальном направлении, закрытого снизу и снизу надетого на трубу 11, и из надетого на нее внешнего кожуха 14 с аналогичной, лишь имеющей большие размеры,формой. С внутренней стороны металлическая часть имеет вертикально проходящие ребра 15,которые распределены по периферии металлической части 13. С внешней стороны металлическая часть 13 имеет ребро 16, проходящее в форме винтовой линии, к которому снаружиприлегает внешний кожух 14 своей по существу цилиндрической внутренней поверхностыо.В нижней области отопителя 9 находится штуцер 17 для подвода жидкости, который выходит в пространство для жидкости между металлической частью 13 и внешним кожухом 14. Из этого пространства для жидкости отходит в верхней области теплообменника 12 проход 18 для перепуска жидкости. Вследствие направляющего поток ребра 16 в по существу цилиндрическом пространстве между металлической частью 13 и внешним кожухом 14 имеет место течение жидкости по существу в форме винтовой линии снизу вверх.Проход 18 для перепуска жидкости сгибается рядом с тегглообменником 12, проходя в вертикальном направлении, и в вертикальном направлении имеет такую же длнну, как высота первого ряда 4 труб. Трубы 6 первого ряда в своем правом конце открыты к проходу 18 для перепуска жидкости.Кроме того, отопитель 9 имеет проход 19 для отвода жидкости, который проходит вертикально параллельно к проходу 18 для перепуска жидкости, и ко внутреннему пространству которою открыты правые концы труб 6 заднего ряда 5 труб. Проход 19 для отвода жидкости закрыт сверху и снизу переходит в штуцер 20 для отвода жидкости. На штуцере 17 для подвода жидкости предусмотрев схематитшо начерченный, электрически приводшиый В действие циркуляционный насос 21.Стегпси прохода 18 для перепуска жидкости и проходи 19 для отвода жидкостиимеют на своей стороне, повернутой к жидкостно-воздушному теплообменнику 2, фланец 22, который, вообще говоря, имеет прямоугольную форму с закругленньпии углами. Основание правой трубы 23 теплообменника 2 отбортовано своим краем вокруг фланца 22, вследствие чего отопитель 9 и теплообменник 2 непосредственно могут быть собраны в отопительное устройство 1.Современные отопители 9 пространственно являются настолько компактными, что отопительное устройство 1 не существенно больше,чем даже до сих пор предусматриваемое в транспортных средствах пространство только для жндкостно-воздушного теплообменника. Вследствие этого отопительное устройство 9 может быть размещено в этом установочном пространстве, при известных условиях несколько увеличенном в случае моделей транспортных средств новой конструкции, В зависимости от заказа будущего обладателя транспортного средства на выбор может быть установлен нормальный жидкостно-воздуш